專(zhuān)利名稱：推進(jìn)力控制裝置及方法、具該裝置的船舶及相關(guān)操縱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于具有推進(jìn)機(jī)的船舶的推進(jìn)力控制裝置、具有該裝置的操縱船支援系統(tǒng)和船舶以及推進(jìn)力控制方法。
背景技術(shù)：
為了使如小舟這樣的小型船舶在極低的速度航行，從以前開(kāi)始，采用具有空氣助推型(エア·アシスト型)發(fā)動(dòng)機(jī)或多級(jí)齒輪的推進(jìn)機(jī)。極低度在拖捕時(shí)或離岸/靠岸時(shí)必要。
但是，如上述的推進(jìn)機(jī)，由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，所以還沒(méi)有被廣泛采用。
另一方面，在日本專(zhuān)利特公平06-68262上，公開(kāi)有船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的液壓離合器的控制技術(shù)，公開(kāi)有將多片離合器交替地控制在半離合狀態(tài)和直接連結(jié)狀態(tài)，并得到所需的拖捕速度的結(jié)構(gòu)。
但是，在半離合狀態(tài)中，離合器片發(fā)生滑動(dòng)，因此即使檢出比離合器前階段的驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，也很難正確地控制推進(jìn)力。即，為了用日本專(zhuān)利特公平06-68292號(hào)公報(bào)的結(jié)構(gòu)正確地控制推進(jìn)力，有必要檢出比離合器后階段的螺旋槳軸的轉(zhuǎn)速并反饋。
此外，在作為一種推進(jìn)機(jī)的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)中，從以前開(kāi)始，采用有爪型離合器。在爪型離合器的場(chǎng)合，不存在半離合狀態(tài)，成為連接狀態(tài)和切斷狀態(tài)。因此，為了降低拖捕速度，只能降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。然而，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不能低于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，結(jié)果，不可能有極低速下的拖捕。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供適用于極低速航行的推進(jìn)力控制裝置，以及具有該裝置的操縱船支援系統(tǒng)和船舶。
另外，本發(fā)明的另一目的在于，提供適用于船舶的極低速航行控制的推進(jìn)力控制方法。
本發(fā)明的推進(jìn)力控制裝置，用于控制安裝在船舶的船體上的推進(jìn)機(jī)，該推進(jìn)機(jī)包括原動(dòng)機(jī)、獲得來(lái)自該原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力并產(chǎn)生推進(jìn)力的推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件、和可切換連接狀態(tài)和切斷狀態(tài)的離合器機(jī)構(gòu)、以及使上述離合器動(dòng)作的離合器動(dòng)作裝置；在該連接狀態(tài)，將旋轉(zhuǎn)力在實(shí)際上沒(méi)有滑動(dòng)的狀態(tài)下，從上述原動(dòng)機(jī)傳遞到上述推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件；在該切斷狀態(tài)，切斷從原動(dòng)機(jī)到上述推進(jìn)力構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)力的傳遞，其特征在于，上述推進(jìn)力控制裝置包括目標(biāo)推進(jìn)力取得部，獲得上述推進(jìn)機(jī)應(yīng)產(chǎn)生的目標(biāo)推進(jìn)力；離合器控制部，根據(jù)由該目標(biāo)推進(jìn)力取得部獲得的目標(biāo)推進(jìn)力，控制上述離合器動(dòng)作裝置。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)應(yīng)于目標(biāo)推進(jìn)力控制離合器動(dòng)作裝置，可將離合器機(jī)構(gòu)切換到連接狀態(tài)和切斷狀態(tài)。離合器機(jī)構(gòu)，由于以實(shí)際上沒(méi)有滑動(dòng)的狀態(tài)下，將原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)傳遞到推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件，所以通過(guò)離合器機(jī)構(gòu)的控制，可正確地控制推進(jìn)力。此外，通過(guò)推進(jìn)力發(fā)生機(jī)構(gòu)切換到旋轉(zhuǎn)狀態(tài)和不旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，能夠產(chǎn)生微弱的推進(jìn)力，可以使船舶以極低速航行。由此，使拖捕或離岸/靠岸變得容易。
上述離合器機(jī)構(gòu)也可以是比如爪型離合器。
上述原動(dòng)機(jī)也可以是發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))、電動(dòng)馬達(dá)、其它原動(dòng)機(jī)。
船舶也可以是如游艇、釣魚(yú)船、噴水式推進(jìn)器、水上游艇的這樣的比較小型的船。
推進(jìn)機(jī)可為舷外發(fā)動(dòng)機(jī)(outboard motor)、舷內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)(stern drive。inboard motor·outboard drive)、舷內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)(inboard motor)、噴水驅(qū)動(dòng)器(water jet drive)中的任意一種形式。舷外發(fā)動(dòng)機(jī)，在船外設(shè)置有推進(jìn)部件，該推進(jìn)部件包括原動(dòng)機(jī)和推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件(螺旋槳)，另外，附設(shè)有使推進(jìn)部件整體相對(duì)于船體，在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)的操舵機(jī)構(gòu)。舷內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)是下述機(jī)構(gòu)，即原動(dòng)機(jī)配置于船內(nèi)，包含推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件和操舵機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)組件配置于船外。舷內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)具有原動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)組件均內(nèi)置于船體內(nèi)，螺旋槳軸從驅(qū)動(dòng)組件伸出到船外的形式。在該場(chǎng)合，操舵機(jī)構(gòu)另外設(shè)置。噴水驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)將從船底吸入的水通過(guò)泵加速，并從船尾的噴嘴噴射，獲得推進(jìn)力。在該場(chǎng)合，操舵機(jī)構(gòu)由噴嘴和在水平面使該噴嘴轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
上述目標(biāo)推進(jìn)力取得部也可以包括目標(biāo)轉(zhuǎn)速取得部，該目標(biāo)轉(zhuǎn)速取得部獲得上述原動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速。在該場(chǎng)合，上述離合器控制部最好是，根據(jù)由上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速取得部獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，控制上述離合器動(dòng)作裝置的裝置。
此外，上述離合器控制部最好是下述的裝置包括轉(zhuǎn)速比較部，將由上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速取得部獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與規(guī)定的下限值比較；根據(jù)由上述轉(zhuǎn)速比較部的比較結(jié)果，可執(zhí)行下述的間歇連接控制，即在上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速為上述下限值或其以上時(shí)，將上述離合器機(jī)構(gòu)保持在連接狀態(tài)，另一方面，在上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速比上述下限值小時(shí)，將上述離合器機(jī)構(gòu)處于間歇地連接狀態(tài)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在原動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速在下限值以下時(shí)，執(zhí)行間歇連接控制。即，如果目標(biāo)轉(zhuǎn)速在下限值或其以上時(shí)，通過(guò)原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可控制推進(jìn)力。此外，在目標(biāo)轉(zhuǎn)速在下限值以下時(shí)，比如，如果將原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持在一定值，將離合器機(jī)構(gòu)處于間歇地連接狀態(tài)，則可產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于目標(biāo)轉(zhuǎn)速的微弱的推進(jìn)力。
具體地說(shuō)，上述離合器控制部最好包括連接維持時(shí)間算出部和間歇連接控制部；該連接維持時(shí)間算出部對(duì)應(yīng)于由上述目標(biāo)推進(jìn)力取得部獲得的目標(biāo)推進(jìn)力，確定在規(guī)定的控制周期中的上述連接狀態(tài)的維持時(shí)間；該間歇連接控制部在由該連接維持時(shí)間算出部算出的維持時(shí)間內(nèi)，上述離合器機(jī)構(gòu)為連接狀態(tài)，在上述控制周期中的其余的期間內(nèi)，上述離合器機(jī)構(gòu)為切斷狀態(tài)，該間歇連接控制部可將上述離合器機(jī)構(gòu)在上述連接狀態(tài)和上述切斷狀態(tài)之間相互切換。
此外，最好還包括原動(dòng)機(jī)控制部，該原動(dòng)機(jī)控制部根據(jù)由上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速比較部的比較結(jié)果，在上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速小于上述下限值時(shí)，以預(yù)先確定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速(比如，也可以與上述下限值相等)驅(qū)動(dòng)上述原動(dòng)機(jī)。在該場(chǎng)合，上述連接維持時(shí)間算出部根據(jù)由上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速比較部的比較結(jié)果，在上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速小于上述下限值時(shí)，按照可獲得與以上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)原動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)獲得的推進(jìn)力相等的推進(jìn)力的方式，算出將上述離合器機(jī)構(gòu)維持在連接狀態(tài)的維持時(shí)間。
更具體地說(shuō)，上述連接維持時(shí)間算出部也可以是，當(dāng)上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速為Na、上述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速為Nb、上述控制周期為S、上述離合器機(jī)構(gòu)的連接狀態(tài)維持時(shí)間為s時(shí)，按照下述公式算出連接狀態(tài)維持時(shí)間s。
s＝(Na/Nb)·S即，最好是按照下述方式算出上述連接狀態(tài)維持時(shí)間s，該方式為對(duì)于上述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速Nb，與將上述連接狀態(tài)維持時(shí)間s與用上述控制周期S相除的結(jié)果，進(jìn)行乘法運(yùn)算而得的運(yùn)算結(jié)果(Nb×(s/S))，與上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速Na相等。從上述控制周期S，減去上述連接狀態(tài)維持時(shí)間的運(yùn)算結(jié)果(S-s)是，將離合器機(jī)構(gòu)維持在切斷狀態(tài)(空檔狀態(tài))的時(shí)間。
上述基準(zhǔn)速度也可能確定為與上述下限值相等。由此，將原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速固定在下限值，另一方面，進(jìn)行離合器機(jī)構(gòu)的間歇連接控制，因此可進(jìn)行極低速航行。此外，通過(guò)將原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)為下限值，能夠一并實(shí)現(xiàn)能量節(jié)省化。
在上述船舶具有安裝在上述船體上的多個(gè)上述推進(jìn)機(jī)的場(chǎng)合，上述離合器控制部控制分別配置在上述多個(gè)推進(jìn)機(jī)上的多個(gè)離合器動(dòng)作裝置，使得在執(zhí)行將上述離合器機(jī)構(gòu)間歇地處于連接狀態(tài)的間歇連接控制過(guò)程中，分別配置在上述多個(gè)推進(jìn)機(jī)上的多個(gè)離合器機(jī)構(gòu)的連接/切斷的切換時(shí)間同步。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于多個(gè)推進(jìn)機(jī)同步地產(chǎn)生推進(jìn)力，所以不會(huì)使船操縱者感到不舒服或不適，能夠提高操作感。
此外，最好還包括原動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部，該原動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部判斷上述原動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)還是停止?fàn)顟B(tài)。在該場(chǎng)合，上述離合器控制部最好是下述裝置，即，在執(zhí)行將上述離合器機(jī)構(gòu)間歇地處于連接狀態(tài)的間歇連接控制過(guò)程中，如果由上述原動(dòng)機(jī)判斷部判斷上述原動(dòng)機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)，則相應(yīng)于此，中斷上述間歇連接控制，其后，如果由上述原動(dòng)機(jī)判斷部判斷上述原動(dòng)機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，則相應(yīng)于此，將上述中斷的間歇連接控制重新啟動(dòng)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，如果在間歇連接控制中原動(dòng)機(jī)停止，則能夠使該間歇連接控制部停止，同時(shí)，如果原動(dòng)機(jī)回到運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，則能夠迅速地重新啟動(dòng)間歇連接控制。
此外，在上述船舶具有安裝在上述船體上的多個(gè)上述推進(jìn)機(jī)的場(chǎng)合，上述原動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部最好是判斷分別配置在上述多個(gè)推進(jìn)機(jī)上的多個(gè)原動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)還是停止?fàn)顟B(tài)的裝置；上述離合器控制部最好是下述的裝置，即，在對(duì)分別配置在上述多個(gè)推進(jìn)機(jī)上的多個(gè)離合器機(jī)構(gòu)執(zhí)行間歇連接控制過(guò)程中，如果由上述原動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部判斷上述多個(gè)原動(dòng)機(jī)的即使任意一個(gè)處于停止?fàn)顟B(tài)，則相應(yīng)于此，中斷對(duì)全部的上述多個(gè)離合器機(jī)構(gòu)的間歇連接控制。
由此，在多個(gè)推進(jìn)機(jī)中的任意一個(gè)變?yōu)橥Ｖ範(fàn)顟B(tài)時(shí)，能夠防止推進(jìn)力的平衡被破壞，船體向不希望的方向移動(dòng)，或船體產(chǎn)生不希望的旋轉(zhuǎn)等情況。
另外，最好還包括重新啟動(dòng)控制部，該重新啟動(dòng)控制部用于在由上述原動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部判斷為停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，重新啟動(dòng)原動(dòng)機(jī)。由此，能夠使原動(dòng)機(jī)迅速地回到運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
上述離合器機(jī)構(gòu)最好是可切換前進(jìn)連接狀態(tài)、后退連接狀態(tài)和切斷狀態(tài)的裝置；在該前進(jìn)連接狀態(tài)，將來(lái)自上述原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力按照上述推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件使上述船體前進(jìn)的方式傳遞；在該后退連接狀態(tài)，將來(lái)自上述原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力按照上述推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件使上述船體后退的方式傳遞；在該切斷狀態(tài)，來(lái)自上述原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力不傳遞到上述推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件上。
該場(chǎng)合，在間歇連接控制中，對(duì)應(yīng)于所需的推進(jìn)力的方向，可相互切換前進(jìn)連接狀態(tài)和切斷狀態(tài)，或者可相互切換后退連接狀態(tài)和切斷狀態(tài)。
本發(fā)明的操縱船支援系統(tǒng)包括目標(biāo)推進(jìn)力輸入操作部和具有上述那樣的特征的推進(jìn)力控制裝置，該目標(biāo)推進(jìn)力輸入操作部用于輸入由上述目標(biāo)推進(jìn)力取得部獲得的目標(biāo)推進(jìn)力。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)輸入目標(biāo)推進(jìn)力，能夠容易進(jìn)行極低速下的航行。
此外，本發(fā)明的船舶包括船體、安裝在該船體上的推進(jìn)機(jī)和具有上述特征的操縱船支援系統(tǒng)；該推進(jìn)機(jī)包括原動(dòng)機(jī)、獲得來(lái)自該原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力并產(chǎn)生推進(jìn)力的推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件、和可切換連接狀態(tài)和切斷狀態(tài)的離合器機(jī)構(gòu)、以及使上述離合器動(dòng)作的離合器動(dòng)作裝置；在該連接狀態(tài)，將旋轉(zhuǎn)力在實(shí)際上沒(méi)有滑動(dòng)的狀態(tài)下，從上述原動(dòng)機(jī)傳遞到上述推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件；在該切斷狀態(tài)，切斷從原動(dòng)機(jī)到上述推進(jìn)力構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)力的傳遞。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使是不熟練的船操縱者，也能夠容易地進(jìn)行極低速下的航行。
本發(fā)明的推進(jìn)力控制方法，用于控制安裝在船舶的船體上的推進(jìn)機(jī)；該推進(jìn)機(jī)包括原動(dòng)機(jī)、獲得來(lái)自該原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力并產(chǎn)生推進(jìn)力的推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件、和可切換連接狀態(tài)和切斷狀態(tài)的離合器機(jī)構(gòu)、以及使上述離合器動(dòng)作的離合器動(dòng)作裝置；在該連接狀態(tài)，將旋轉(zhuǎn)力在實(shí)際上沒(méi)有滑動(dòng)的狀態(tài)下，從上述原動(dòng)機(jī)傳遞到上述推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件；在該切斷狀態(tài)，切斷從原動(dòng)機(jī)到上述推進(jìn)力構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)力的傳遞，該推進(jìn)力控制方法包括目標(biāo)推進(jìn)力取得步驟，獲得上述推進(jìn)機(jī)應(yīng)產(chǎn)生的目標(biāo)推進(jìn)力；離合器控制步驟，根據(jù)由該目標(biāo)推進(jìn)力取得步驟獲得的目標(biāo)推進(jìn)力，控制上述離合器動(dòng)作裝置。
根據(jù)該方法，能夠通過(guò)離合器機(jī)構(gòu)的控制，正確地控制推進(jìn)力，此外，能夠使船舶容易地在極低速下航行。
上述目標(biāo)推進(jìn)力取得步驟最好包括獲得上述原動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的步驟。在該場(chǎng)合，上述離合器控制步驟最好包括根據(jù)上述獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，控制上述離合器動(dòng)作裝置的步驟。
此外，上述離合器控制步驟包括將上述獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與規(guī)定的下限值比較的步驟；間歇連接控制步驟，在上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速在上述下限值或其以上時(shí)，將上述離合器機(jī)構(gòu)保持在連接狀態(tài)，在上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速比上述下限值小時(shí)，將上述離合器機(jī)構(gòu)處于間歇地連接狀態(tài)。根據(jù)該方法，能夠進(jìn)行產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于下限值以下的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的微弱的推進(jìn)力的間歇連接控制，能夠使船舶以微小速度航行。


圖1為用于說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的船舶的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為用于說(shuō)明舷外發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)的圖解的剖視圖；圖3為表示關(guān)于上述船舶的航行控制的結(jié)構(gòu)(航行控制系統(tǒng))的方框圖；圖4為用于說(shuō)明通過(guò)橫向移動(dòng)模式，使船體航行的場(chǎng)合的原理的圖；圖5為用于說(shuō)明沿與船體的中心線相垂直的水平方向，使船體移動(dòng)的場(chǎng)合的原理的圖；圖6為用于說(shuō)明操縱控制的具體內(nèi)容的圖解圖；圖7為用于說(shuō)明將作用點(diǎn)確定在中心線之外的場(chǎng)合的原理的圖解圖；圖8為用于說(shuō)明節(jié)流閥控制部和換檔控制部的功能性結(jié)構(gòu)的方框圖，特別是表示橫向移動(dòng)模式時(shí)的控制的結(jié)構(gòu)；圖9為用于說(shuō)明左舷換檔控制組件和右舷換檔控制組件的PWM動(dòng)作的時(shí)間圖；圖10為表示操舵控制部的功能性結(jié)構(gòu)的方框圖，特別是表示關(guān)于橫向移動(dòng)模式時(shí)的控制的結(jié)構(gòu)；圖11為用于說(shuō)明節(jié)流閥控制的流程圖；圖12為用于說(shuō)明關(guān)于左舷的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)的換檔機(jī)構(gòu)的控制內(nèi)容的流程圖；圖13為用于說(shuō)明操舵控制部的橫向移動(dòng)模式時(shí)的控制動(dòng)作的流程圖；
圖14為用于說(shuō)明舷外發(fā)動(dòng)機(jī)的停止監(jiān)視處理的流程圖；圖15為用于說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的方框圖，表示代替圖8的轉(zhuǎn)數(shù)算出組件而可采用的轉(zhuǎn)數(shù)算出模式的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
圖1為用于說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的船舶1的結(jié)構(gòu)的示意圖。該船舶1為游艇或小舟這樣的較小的船舶，在船體2的船尾(トランサム/Transom)3上，安裝有一對(duì)舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12。該一對(duì)舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12相對(duì)通過(guò)船體2的船尾3和船首4的中心線5，安裝于左右對(duì)稱的位置上。即，一個(gè)舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11安裝于船體2的左舷后部，另一個(gè)舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12安裝于船體2的右舷后部。在此，以下在區(qū)別這些舷外發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，分別稱為“左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11”、“右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12”。在左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11和右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12上，分別內(nèi)置有電子控制部件13、14(在下面稱為“舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13”、“舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU14”)。
在船體2上，設(shè)置有用于操縱船的操作臺(tái)6。在操作臺(tái)6上，例如，分別設(shè)置有用于操舵操作的轉(zhuǎn)向操作部7；用于操作舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的輸出的節(jié)流閥操作部8；用于將船體2保持一定的旋轉(zhuǎn)角速度(轉(zhuǎn)頭速度。比如為零)的同時(shí)使其橫向移動(dòng)的橫向移動(dòng)操作部10(目標(biāo)合成推進(jìn)力取得部、目標(biāo)移動(dòng)角度取得部)。轉(zhuǎn)向操作部7包括作為操作構(gòu)件的轉(zhuǎn)向盤(pán)7a。另外，節(jié)流閥操作部8包括分別與左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11和右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12相對(duì)應(yīng)的節(jié)流桿8a、8b。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，橫向移動(dòng)操作部10由控制桿型的輸入裝置構(gòu)成，包括基本直立的操作桿10a(兼作目標(biāo)推進(jìn)力輸入操作部和目標(biāo)移動(dòng)角度輸入操作部。)和轉(zhuǎn)頭速度調(diào)整捏手10b(目標(biāo)角速度輸入操作部)，該轉(zhuǎn)頭速度調(diào)整捏手10b可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置于該操作桿10a的頭部。
設(shè)置于操作臺(tái)6的上述操作部7、8、10的操作量比如，通過(guò)配置于船體2內(nèi)的LAN(局域網(wǎng)。在下面稱為“船內(nèi)LAN”)，作為電信號(hào)，輸入到航行控制裝置20中。該航行控制裝置20為包括微型計(jì)算機(jī)的電子控制部件(ECU)，并具有作為控制推進(jìn)力的推進(jìn)力控制裝置的功能和作為操舵控制用的操舵控制裝置的功能。用于檢出船體2的角速度(偏航角速度(yaw rate)。轉(zhuǎn)頭速度)的偏航角速度傳感器9(角速度檢出部)所輸出的角速度信號(hào)也通過(guò)上述船內(nèi)LAN輸入到該航行控制裝置20中。
航行控制裝置20還在舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14之間，通過(guò)上述船內(nèi)LAN，進(jìn)行通信。更具體地說(shuō)，航行控制裝置20從舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14，獲得設(shè)置于舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12上的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)(轉(zhuǎn)速)NL、NR，和作為舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的方向的操舵角φL，φR。另外，航行控制裝置20向舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14，提供表示目標(biāo)操舵角φLt、φRt(后綴字符“t”表示目標(biāo)值。在下面相同。)、目標(biāo)節(jié)流閥開(kāi)度、目標(biāo)換檔位置(前進(jìn)，空檔，后退)、目標(biāo)平衡角的數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施方式中，航行控制裝置20在對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)向操作部7和節(jié)流閥操作部8的操作而控制舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的通常航行模式，和對(duì)應(yīng)于橫向移動(dòng)操作部10的操作而控制舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的橫向移動(dòng)模式中，使得可切換控制模式。具體來(lái)說(shuō)，航行控制裝置20在檢出來(lái)自轉(zhuǎn)向操作部7或節(jié)流閥操作部8的輸入時(shí)處于通常航行模式，在檢出橫向移動(dòng)操作部10的操作時(shí)處于橫向移動(dòng)模式。
在通常航行模式中，航行控制裝置20對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)向盤(pán)7a的操作，將控制舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的操舵角φL、φR控制成相互相同的值。即，舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12在相互平行的方向上產(chǎn)生推進(jìn)力。另外，在通常航行模式中，航行控制裝置20對(duì)應(yīng)于節(jié)流桿8a、8b的操作量和操作方向，確定對(duì)于舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的目標(biāo)節(jié)流閥開(kāi)度和目標(biāo)換檔位置。節(jié)流桿8a、8b可分別向前方和后方傾倒。如果船駕駛者將節(jié)流桿8a從中立位置朝向前方僅傾倒一定量，則航行控制裝置20將左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的目標(biāo)換檔位置設(shè)為前進(jìn)位置。如果船駕駛者將節(jié)流桿8a進(jìn)一步向前方傾倒，則航行控制裝置20對(duì)應(yīng)于該操作量，設(shè)定左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的目標(biāo)節(jié)流閥開(kāi)度。另一方面，如果船駕駛者將節(jié)流桿8a向后方僅傾倒一定量，則航行控制裝置20將左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的目標(biāo)換檔位置設(shè)為后退位置。如果船駕駛者將節(jié)流桿8a向后方進(jìn)一步傾倒，則航行控制裝置20對(duì)應(yīng)于該操作量，設(shè)定左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的目標(biāo)節(jié)流閥開(kāi)度。同樣，航行控制裝置20對(duì)應(yīng)于節(jié)流桿8b的操作，設(shè)定右弦舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的目標(biāo)換檔位置和目標(biāo)節(jié)流閥開(kāi)度。
節(jié)流桿8a、8b的各頭部向相互接近的方向彎曲，形成有基本呈水平的抓持部。由此，船駕駛者可同時(shí)對(duì)節(jié)流桿8a、8b這兩者進(jìn)行操作，并在將左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的節(jié)流閥開(kāi)度實(shí)質(zhì)上保持相等的同時(shí)，控制舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的輸出。
在橫向移動(dòng)模式中，航行控制裝置20對(duì)應(yīng)于橫向移動(dòng)操作部10的操作，設(shè)定左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的目標(biāo)操舵角φLt、φRt、目標(biāo)換檔位置、目標(biāo)節(jié)流閥開(kāi)度。下面對(duì)由該橫向移動(dòng)模式的控制進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖2為用于說(shuō)明舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的共同的結(jié)構(gòu)的圖解的剖視圖。舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12包括作為推進(jìn)機(jī)的推進(jìn)部件30和安裝機(jī)構(gòu)31，該安裝機(jī)構(gòu)31將該推進(jìn)部件30安裝于船體2上。安裝機(jī)構(gòu)31包括夾緊托架32和旋轉(zhuǎn)托架34；該夾緊托架32可自由裝卸地安裝于船體2的后尾板上；該旋轉(zhuǎn)托架34以作為水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸的傾斜軸33為中心可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地連接于該夾緊托架32上。推進(jìn)部件30以可繞操舵軸35自由轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于旋轉(zhuǎn)托架34上。由此，通過(guò)使推進(jìn)部件30繞操舵軸35轉(zhuǎn)動(dòng)，可使操舵角(推進(jìn)力的方向相對(duì)于船體2的中心線而成的方位角)變化。另外，通過(guò)使旋轉(zhuǎn)托架34繞傾斜軸33轉(zhuǎn)動(dòng)，可改變推進(jìn)部件30的平衡角(推進(jìn)力的方向相對(duì)于水平面而成的夾角)。
推進(jìn)部件30的外殼由頂罩36和上殼37以及下殼38構(gòu)成。在該頂罩36的內(nèi)部，構(gòu)成驅(qū)動(dòng)源的發(fā)動(dòng)機(jī)39按照其曲軸的軸線沿上下方向的方式設(shè)置。與發(fā)動(dòng)機(jī)39的曲軸底端連接的動(dòng)力傳遞用的驅(qū)動(dòng)軸41，沿上下方向通過(guò)上殼37的內(nèi)部，并延伸到下殼38的內(nèi)部。
在下殼38的底部后側(cè)，可自由旋轉(zhuǎn)地安裝有形成推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件的螺旋槳40。在下殼38的內(nèi)部，沿水平方向貫通有作為螺旋槳40的旋轉(zhuǎn)軸的螺旋槳軸42。驅(qū)動(dòng)軸41的旋轉(zhuǎn)通過(guò)作為離合器機(jī)構(gòu)的換檔機(jī)構(gòu)43，傳遞到該螺旋槳軸42上。
換檔機(jī)構(gòu)43包括驅(qū)動(dòng)齒輪43a，該驅(qū)動(dòng)齒輪43a由固定于驅(qū)動(dòng)軸41的底端上的斜齒輪構(gòu)成；前進(jìn)齒輪43b，該前進(jìn)齒輪43b由可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地配置于該螺旋槳軸42上的斜齒輪構(gòu)成；后退齒輪43c，該后退齒輪43c同樣由可自由轉(zhuǎn)動(dòng)地配置于該螺旋槳軸42上的斜齒輪構(gòu)成；爪型離合器43d，該爪型離合器43d配置于前進(jìn)齒輪43b和后退齒輪43c之間。
前進(jìn)齒輪43b從前方側(cè)與驅(qū)動(dòng)齒輪43a嚙合，后退齒輪43c從后方側(cè)與驅(qū)動(dòng)齒輪43a嚙合。由此，前進(jìn)齒輪43b和后退齒輪43c沿相互相反的方向旋轉(zhuǎn)。
一方面，爪型離合器43d花鍵結(jié)合于螺旋槳軸42。即，爪型離合器43d相對(duì)于螺旋槳軸42，沿其軸向可自由滑動(dòng)，但是，無(wú)法相對(duì)于螺旋槳軸42而相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，且與該螺旋槳軸42一起旋轉(zhuǎn)。
爪型離合器43d通過(guò)與驅(qū)動(dòng)軸41平行地沿上下方向延伸的換檔桿44繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，在螺旋槳軸42上滑動(dòng)。由此，將爪型離合器43d控制在以下位置中的任意一個(gè)換檔位置，即與前進(jìn)齒輪43b結(jié)合的前進(jìn)位置，和與后退齒輪43c結(jié)合的后退位置，以及未與前進(jìn)齒輪43b和后退齒輪43c的任何一個(gè)結(jié)合的空檔位置。
當(dāng)爪型離合器43d位于前進(jìn)位置時(shí)，前進(jìn)齒輪43b的旋轉(zhuǎn)通過(guò)爪型離合器43d，以實(shí)質(zhì)上沒(méi)有滑動(dòng)的狀態(tài)，傳遞給螺旋槳軸42。由此，螺旋槳40沿一個(gè)方向(前進(jìn)方向)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生使船體2前進(jìn)的方向的推進(jìn)力。另一方面，當(dāng)爪型離合器43d位于后退位置時(shí)，后退齒輪43c的轉(zhuǎn)矩通過(guò)爪型離合器43d，以實(shí)質(zhì)上沒(méi)有滑動(dòng)的狀態(tài)，傳遞給螺旋槳軸42。由于后退齒輪43c沿與前進(jìn)齒輪43b相反的方向旋轉(zhuǎn)，故螺旋槳40沿相反方向(后退方向)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生使船體2后退的方向的推進(jìn)力。當(dāng)爪型離合器43d位于空檔位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸41的轉(zhuǎn)矩不傳遞給螺旋槳軸42。即，由于切斷發(fā)動(dòng)機(jī)39和螺旋槳40之間的驅(qū)動(dòng)力傳遞通路，故不產(chǎn)生任何方向的推進(jìn)力。
就發(fā)動(dòng)機(jī)39來(lái)說(shuō)，設(shè)置用于使該發(fā)動(dòng)機(jī)39起動(dòng)的起動(dòng)電動(dòng)機(jī)45。該起動(dòng)電動(dòng)機(jī)45由舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14來(lái)控制。另外，備有節(jié)流閥驅(qū)動(dòng)器51，該節(jié)流閥驅(qū)動(dòng)器51用于使發(fā)動(dòng)機(jī)39的節(jié)流閥46動(dòng)作，改變節(jié)流閥開(kāi)度，改變發(fā)動(dòng)機(jī)39的吸入空氣量。該節(jié)流閥驅(qū)動(dòng)器51也可由電動(dòng)馬達(dá)構(gòu)成。該節(jié)流閥驅(qū)動(dòng)器51的動(dòng)作由舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14來(lái)控制。在發(fā)動(dòng)機(jī)39上還設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)檢出部48，該發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)檢出部48用于通過(guò)檢出曲軸的旋轉(zhuǎn)，檢出發(fā)動(dòng)機(jī)39的轉(zhuǎn)數(shù)NL、NR。
另外，就換檔桿44來(lái)說(shuō)，設(shè)置有用于改變爪型離合器43d的換檔位置的換檔驅(qū)動(dòng)器52(離合動(dòng)作裝置)。該換檔驅(qū)動(dòng)器52比如，由電動(dòng)馬達(dá)構(gòu)成，并由舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14來(lái)控制。
此外，在固定于推進(jìn)部件30上的操舵桿47上，比如，連接有操舵驅(qū)動(dòng)器53，該操舵驅(qū)動(dòng)器53具有液壓缸，并由舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14來(lái)控制。通過(guò)驅(qū)動(dòng)該操舵驅(qū)動(dòng)器53，可使推進(jìn)部件30繞操舵軸35轉(zhuǎn)動(dòng)，可進(jìn)行操舵操作。這樣，形成有包括操舵驅(qū)動(dòng)器53、操舵桿47和操舵軸35的操舵機(jī)構(gòu)50。在該操舵機(jī)構(gòu)50中，備有用于檢出操舵角φL、φR的操舵角傳感器49。
還有，在夾緊托架32和旋轉(zhuǎn)托架34之間，設(shè)置有比如，平衡調(diào)整驅(qū)動(dòng)器(傾斜平衡調(diào)整驅(qū)動(dòng)器)54，該縱傾平衡調(diào)整驅(qū)動(dòng)器54包括液壓缸，并由舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14來(lái)控制。該平衡調(diào)整驅(qū)動(dòng)器54使旋轉(zhuǎn)托架34繞傾斜軸33而旋轉(zhuǎn)，由此，使推進(jìn)部件30繞傾斜軸33轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，推進(jìn)部件30的傾斜角改變。
圖3為表示關(guān)于上述船舶1的航行控制的結(jié)構(gòu)(操縱船支援系統(tǒng))的方框圖。航行控制裝置20包括節(jié)流閥控制部21、換檔控制部22(離合控制部)和操舵控制部23以及平衡角控制部24；該節(jié)流閥控制部21產(chǎn)生用于左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11，12的節(jié)流閥驅(qū)動(dòng)器51的控制的目標(biāo)節(jié)流閥開(kāi)度指令值；該換檔控制部22產(chǎn)生用于舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11，12的換檔驅(qū)動(dòng)器52的控制的目標(biāo)換檔位置指令值；該操舵控制部23產(chǎn)生用于舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11，12的縱傾平衡調(diào)整驅(qū)動(dòng)器54的控制的目標(biāo)縱傾角指令值φLt，φRt；該平衡角控制部24生成目標(biāo)平衡角指令值，該目標(biāo)平衡角指令值用于舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的平衡調(diào)整驅(qū)動(dòng)器54的控制。這些控制部21～24的功能也可通過(guò)設(shè)置于航行控制裝置20中的微型計(jì)算機(jī)執(zhí)行規(guī)定的軟件處理而實(shí)現(xiàn)。
控制部21～24產(chǎn)生的各指令值通過(guò)接口部(I/F)25，提供給舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14。該舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14根據(jù)被提供的指令信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)器51～54。
舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14通過(guò)接口部25，將由發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)檢出部48檢出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NL、NR，和由操舵角傳感器49檢出的操舵角φL、φR，提供給航行控制裝置20。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NL、NR提供給節(jié)流閥控制部21，操舵角φL、φR提供給操舵控制部23。該操舵角φL、φR也可從操舵控制部23提供給節(jié)流閥控制部21。還可代替該操舵角φL、φR，將目標(biāo)操舵角φLt、φRt從操舵控制部23提供給節(jié)流閥控制部21。
另一方面，來(lái)自轉(zhuǎn)向操作部7、節(jié)流閥操作部8、偏航角速度傳感器9和橫向移動(dòng)操作部10的信號(hào)，通過(guò)接口部(I/F)26，輸入到航行控制裝置20中。來(lái)自轉(zhuǎn)向操作部7的輸入信號(hào)為了算出目標(biāo)操舵角φLt、φRt，而輸入到操舵控制部23中。還有，來(lái)自節(jié)流閥操作部8的輸入信號(hào)，其中表示目標(biāo)推進(jìn)力的大小的信號(hào)輸入到節(jié)流閥控制部21中，另外表示推進(jìn)力的方向的信號(hào)輸入到換檔控制部22中。偏航角速度傳感器9檢出的角速度ω輸入到操舵控制部23中。
來(lái)自橫向移動(dòng)操作部10的信號(hào)，作為表示目標(biāo)合成推進(jìn)力和目標(biāo)移動(dòng)角度(方位)的信號(hào)，輸入到節(jié)流閥控制部21中，另外通過(guò)轉(zhuǎn)頭速度調(diào)整捏手10b的操作設(shè)定的目標(biāo)角速度ωt輸入到操舵控制部23中。
還向換檔控制部22，提供來(lái)自節(jié)流閥控制部21的間歇換檔指令信號(hào)。該間歇換檔指令信號(hào)為，在與目標(biāo)推進(jìn)力相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)小于發(fā)動(dòng)機(jī)39的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)(下限轉(zhuǎn)數(shù)。比如，700rpm)的場(chǎng)合，用于進(jìn)行間歇換檔動(dòng)作的信號(hào)，即將爪型離合器43d在前進(jìn)位置或后退位置與空檔位置之間交替切換的動(dòng)作。通過(guò)該間歇移動(dòng)動(dòng)作，可產(chǎn)生與小于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)相對(duì)應(yīng)的推進(jìn)力。關(guān)于該動(dòng)作的詳細(xì)內(nèi)容，將在后面進(jìn)行描述。
圖4為用于說(shuō)明通過(guò)橫向移動(dòng)模式，使船舶1航行的場(chǎng)合的原理的圖。以船體2的中心線5與船尾3交叉的位置為原點(diǎn)O，沿中心線5，在船首4側(cè)取作x軸，從該原點(diǎn)O沿船尾3，在朝向左舷側(cè)取作y軸。原點(diǎn)O為由設(shè)置于舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的一對(duì)推進(jìn)部件30的推進(jìn)力發(fā)生點(diǎn)的中間點(diǎn)。
在橫向移動(dòng)模式中，操舵控制部23按照下述方式設(shè)定左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的目標(biāo)操舵角φLt、φRt，該方式為作為左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12產(chǎn)生的推進(jìn)力矢量TL、TR的延長(zhǎng)線的作用線(由虛線表示)在x軸上的規(guī)定范圍內(nèi)交叉，并且達(dá)到目標(biāo)角速度ωt。此時(shí)，為了使舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的推進(jìn)部件30產(chǎn)生的推進(jìn)力的水平方向分量一致，平衡角控制部24將左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的平衡角控制在相等的值。
推進(jìn)力矢量TL、TR的作用線的交點(diǎn)表示為作用點(diǎn)F＝(a，0)(其中，a＞0)，左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12在相對(duì)于中心線5對(duì)稱的位置(0，b)，(0，-b)(其中，b為常數(shù)，b＞0。)上分別產(chǎn)生推進(jìn)力。在該場(chǎng)合，如果右舷的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的操舵角φR＝φ，則左舷的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的操舵角φL表示為φL＝-φ。φ＝tan-1(b/a)。
在作用點(diǎn)F，由推進(jìn)力矢量TL、TR合成的合成矢量由TG表示。該合成矢量TG的方向(相對(duì)于x軸，形成移動(dòng)角度θ的方向)表示合成的推進(jìn)力的方向(船體2的移動(dòng)方向)，合成矢量TG的大小表示合成的推進(jìn)力的大小。從而，可使合成矢量TG的方向與由橫向移動(dòng)操作部10提供的船體2的目標(biāo)移動(dòng)角度θt(與操作桿10a的傾倒方向相對(duì)應(yīng))一致，并且可使合成矢量TG的大小|TG|與由橫向移動(dòng)操作部10提供的目標(biāo)合成推進(jìn)力(與操作桿10a的傾倒量相對(duì)應(yīng))一致。換言之，可按照獲得這樣的合成矢量TG的方式，確定左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的目標(biāo)推進(jìn)力矢量TLt、TRt。
作用點(diǎn)F與船體2的瞬間中心G一致的場(chǎng)合為最簡(jiǎn)單的場(chǎng)合。此時(shí)，船體2的角速度ω(繞瞬間中心G的角速度)為零，可一邊將船首4的方位保持一定，一邊使船體2橫向移動(dòng)(平行移動(dòng))。
更具體地說(shuō)，如圖5所示，按照作用點(diǎn)F與瞬間中心G一致的方式，確定操舵角φR＝φ、φL＝-φ(其中，φ≥0)，同時(shí)，從左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11產(chǎn)生朝向后退方向的推進(jìn)力，從右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12產(chǎn)生朝向前進(jìn)方向的推進(jìn)力，并使|TG|＝|TR|。此時(shí)，船體2以使船首4的方位保持一定的狀態(tài)，相對(duì)于船首4的方向垂直地向左側(cè)平行移動(dòng)。通過(guò)這樣的純橫向移動(dòng)動(dòng)作，可進(jìn)行船舶1的靠岸或離岸操作。
在作用點(diǎn)F與船體2的瞬間中心G不一致(參照?qǐng)D4)時(shí)，產(chǎn)生繞瞬間中心G的轉(zhuǎn)矩，船體2的角速度ω不等于零。換言之，在通過(guò)橫向移動(dòng)操作部10的轉(zhuǎn)頭速度調(diào)整捏手10b，設(shè)定零以外的目標(biāo)角速度ωt時(shí)，對(duì)應(yīng)于該目標(biāo)速度ωt，按照瞬間中心G與作用點(diǎn)F產(chǎn)生偏差的方式，對(duì)操舵角φL、φR進(jìn)行控制。
實(shí)際上，在本實(shí)施方式中，按照由偏航角速度傳感器9檢出的角速度ω等于目標(biāo)角速度ωt的方式，對(duì)操舵角φL、φR進(jìn)行控制。在該場(chǎng)合，當(dāng)角速度ω＝0時(shí)，如果瞬間中心G位于中心線5上，則作用點(diǎn)F與瞬間中心G一致。在角速度ω≠0時(shí)，即使瞬間中心G位于中心線5上，作用點(diǎn)F仍不與瞬間中心G一致。
圖6為用于說(shuō)明操舵角φL、φR的更具體的控制的圖解圖。瞬間中心G并不一定位于中心線5上。比如，在小型的船舶1中，乘客在船體2上移動(dòng)，在裝備于船體2的水槽中裝載捕獲的魚(yú)，由此，瞬間中心G容易移動(dòng)，其位置并不限定于中心線5上。
但是，即使在瞬間中心G不位于中心線5上的情況下，可一邊使作用點(diǎn)F位于中心線5上，一邊進(jìn)行所需的橫向移動(dòng)的船操縱。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)通過(guò)瞬間中心G，繪出沿目標(biāo)移動(dòng)角度θt的方向的直線60時(shí)，使作用點(diǎn)F位于該直線60和中心線5的交點(diǎn)F。另外，可按照從該作用點(diǎn)F，獲得沿直線60的合成推進(jìn)力矢量TG的方式，確定左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的推進(jìn)力矢量TL、TR的大小。由此，可在保持角速度ω＝0的同時(shí)，使船體2平行移動(dòng)。
左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的推進(jìn)部件30僅能夠在繞操舵軸35的限度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，作用點(diǎn)F實(shí)際上無(wú)法位于中心線5上，比規(guī)定的下限值_(amin，0)更靠近原點(diǎn)O的位置。另外，如果使作用點(diǎn)F位于中心線5上的遠(yuǎn)離規(guī)定的上限值_(amax，0)的位置，同時(shí)，獲得沿橫向的所需的合成矢量TG，則必須從左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12產(chǎn)生極大的推進(jìn)力。從而，由于由操舵角的限制和由發(fā)動(dòng)機(jī)39的輸出的限制，中心線5上的作用點(diǎn)F的位置限制在(amin，0)與(amax，0)的范圍Δx內(nèi)。
由于該限制，只要將作用點(diǎn)F配置于中心線5上，比如，瞬間中心G位于圖6所示的位置(a’，c)時(shí)，無(wú)法從該瞬間中心G，實(shí)現(xiàn)朝向圖6中的斜線所表示的范圍的平行移動(dòng)。即，不能夠?qū)崿F(xiàn)角速度ω＝0，導(dǎo)致對(duì)船體2施加轉(zhuǎn)矩。
在此，在本實(shí)施方式中，如圖7所示，在減小操舵角φR而到達(dá)規(guī)定的切換基準(zhǔn)舵角φS時(shí)，將作用點(diǎn)F設(shè)定在中心線5之外。所謂達(dá)到了規(guī)定的切換基準(zhǔn)舵角φS的時(shí)刻是指，即使作用點(diǎn)F到達(dá)(amin，0)，仍無(wú)法使角速度ω＝ωt(比如ωt＝0)的場(chǎng)合。在該場(chǎng)合，如果按照角速度ω＝0的方式對(duì)操舵角φL、φR進(jìn)行控制，則作用點(diǎn)F位于通過(guò)瞬間中心G且沿目標(biāo)移動(dòng)角度θ的直線62上。另外，按照獲得所需的大小和方向的合成矢量TG的方式，對(duì)左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的輸出(推進(jìn)力)進(jìn)行控制。
一般，由于瞬間中心G位于船體2內(nèi)的任意的位置，故將作用點(diǎn)確定在船體2的左右方向的寬度程度的規(guī)定范圍Δy內(nèi)就足夠了。在即使將作用點(diǎn)F確定在該規(guī)定范圍Δy內(nèi)，仍無(wú)法達(dá)到目標(biāo)角速度ωt時(shí)，比如，也可發(fā)出警報(bào)，向船駕駛者通報(bào)該情況。
同樣，在即使增大操舵角φR，作用點(diǎn)F在中心線5上到達(dá)(amin，0)，仍無(wú)法達(dá)到目標(biāo)角速度ωt時(shí)，最好發(fā)出警報(bào)，向船駕駛者通報(bào)該情況。
為了使控制簡(jiǎn)單，在圖7所示的狀況時(shí)，通過(guò)下述的公式，算出左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的操舵角φL、φR。
φL＝ψ-φS
φR＝ψ+φS(ψ表示操舵角校正值)如果這樣確定操舵角φL、φR，則確定可達(dá)到目標(biāo)角速度ωt的操舵角校正值ψ即可，故控制運(yùn)算簡(jiǎn)單。比如，φS是作用點(diǎn)F位于中心線5上的點(diǎn)(amax，0)時(shí)的操舵角的切換基準(zhǔn)舵角，φS＝tan-1(b/amax)。
下面，參照?qǐng)D4，說(shuō)明應(yīng)從左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12產(chǎn)生的推進(jìn)力|TL|、|TR|的具體的算出方法。
從橫向移動(dòng)操作部10輸入的目標(biāo)合成推進(jìn)力TGt的大小|TGt|由船舶1整體的質(zhì)量和打算產(chǎn)生的加速度來(lái)確定。實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)合成推進(jìn)力的大小|TGt|的右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的目標(biāo)推進(jìn)力矢量TRt的大小|TRt|通過(guò)下述的方式獲得，該方式為將作為標(biāo)量的下述第(1)式的系數(shù)k與左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的目標(biāo)推進(jìn)力矢量TLt的大小|TLt|相乘(下述第(1)式)。
|TLt|＝k|TRt|其中，在橫向移動(dòng)模式中，按照使φt＝φRt＝-φLt(φt為目標(biāo)操舵角基本值)的方式，設(shè)定左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的目標(biāo)操舵角φRt、φLt。
另一方面，在通過(guò)將左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的目標(biāo)推進(jìn)力矢量TLt、TRt合成而獲得目標(biāo)推進(jìn)力矢量TGt的場(chǎng)合，對(duì)于目標(biāo)合成推進(jìn)力矢量TGt的x方向分量TGtx和y方向分量TGty，下述式成立。
TGtx＝|TGt|cosθt＝|TGt|cosφt+|TGt|cosφt……(2)TGty＝|TGt|sinθt＝|TRt|sinφt-|TLt|sinφt……(3)由此，|TRt|可由下述式表示。
|TRt|=|TGt|(cosθt+sinθt){(1+k)cosφt+(1-k)sinφt}---(4)]]>另一方面，根據(jù)上述第(2)和第(3)式，獲得下述的關(guān)系。
tanθt=|TR|-|TL||TR|+|TL|·sinφtcosφt=|TR|-|TL||TR|+|TL|·tanφt---(5)]]>如果將上述第(1)式代入第(5)式，進(jìn)行整理，則獲得下述式。
tanθt=1-k1+k·tanφt---(6)]]>通過(guò)該式，針對(duì)k進(jìn)行求解，獲得下述式。
k＝(tanφt-tanθt)/(tanφt+tanθt) ……(7)從而，根據(jù)目標(biāo)操舵角基本值φt(＝φRt)和目標(biāo)移動(dòng)角度θt，通過(guò)上述第(7)式，獲得系數(shù)k，根據(jù)該系數(shù)k、目標(biāo)操舵角基本值φt、目標(biāo)移動(dòng)角度θt和目標(biāo)合成推進(jìn)力|TGt|，通過(guò)上述第(4)式，獲得右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的目標(biāo)推進(jìn)力|TRt|。另外，通過(guò)上述第(1)式，求出左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的目標(biāo)推進(jìn)力|TLt|。
在此，將目標(biāo)操舵角基本值φt(也可為由右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的操舵角傳感器49的檢出值。)、目標(biāo)移動(dòng)角度θt和目標(biāo)合成推進(jìn)力|TGt|作為輸入，通過(guò)由微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算處理，可求出左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的目標(biāo)推進(jìn)力|TLt|、|TRt|。
其中，在θt＝-π/4，3π/4(rad)時(shí)，上述第(4)式為0/0，而無(wú)法計(jì)算。在此，在后述的實(shí)施方式中，在0～2π的范圍內(nèi)，對(duì)于π/36刻度的目標(biāo)移動(dòng)角度θt，預(yù)先算出相對(duì)于各種目標(biāo)操舵角基本值φt和目標(biāo)合成推進(jìn)力|TGt|的上述目標(biāo)合成推進(jìn)力|TLt|、|TRt|，將該算出結(jié)果作為存儲(chǔ)圖而保存，將其用于推進(jìn)力的控制。
如圖7那樣，如果作用點(diǎn)F從中心線5偏離，則φL＝-φR＝-φ的關(guān)系破壞。但是，即使在該場(chǎng)合，上述存儲(chǔ)圖仍可適用。其原因在于操舵角基本值φLt，φRt確定為φLt＝ψt-φS，φRt＝ψt+φS。更具體地說(shuō)，可以將目標(biāo)操舵角基本值φt替換成操舵角輸入值φRt-ψt(或φt←φRt-ψt)，且，將目標(biāo)移動(dòng)角度θt替換成目標(biāo)移動(dòng)角度輸入值θt-ψt，并適用上述存儲(chǔ)圖。
圖8為用于說(shuō)明節(jié)流閥控制部21和換檔控制部22的功能性結(jié)構(gòu)的方框圖，特別是表示關(guān)于橫向移動(dòng)模式時(shí)的控制的結(jié)構(gòu)。節(jié)流閥控制部21包括目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)算出組件70(目標(biāo)推進(jìn)力算出部)和節(jié)流閥開(kāi)度算出組件80(推進(jìn)力控制部)；該目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)算出組件70算出左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的發(fā)動(dòng)機(jī)39的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)|NLt|和|NRt|；該節(jié)流閥開(kāi)度算出組件80根據(jù)算出的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)|NLt|和|NRt|，算出舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的發(fā)動(dòng)機(jī)39的各目標(biāo)節(jié)流閥開(kāi)度。
目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)算出組件70包括操舵角輸入值算出部71和目標(biāo)移動(dòng)角度輸入值算出部72；該操舵角輸入值算出部71從操舵控制部23，獲得右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的操舵角φR(也可為目標(biāo)操舵角φRt。)和上述目標(biāo)操舵角校正值ψt，算出存儲(chǔ)圖檢索用的操舵角輸入值φRt-ψt(或，φRt-ψt)；該目標(biāo)移動(dòng)角度輸入值算出部72根據(jù)來(lái)自橫向移動(dòng)操作部10的目標(biāo)移動(dòng)角度θt和目標(biāo)移動(dòng)角度校正值ψt，算出存儲(chǔ)圖檢索用的目標(biāo)移動(dòng)角度輸入值θt-ψt。另外，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)算出組件70包括目標(biāo)推進(jìn)力算出部74、推進(jìn)力-轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換表75和下限轉(zhuǎn)數(shù)判斷部76；該目標(biāo)推進(jìn)力算出部74算出左舷和右舷的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的目標(biāo)推進(jìn)力|TLt|、|TRt|；該推進(jìn)力轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換表75生成與該目標(biāo)推進(jìn)力|TLt|、|TRt|相對(duì)應(yīng)的左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt、NRt(帶有表示推進(jìn)力的發(fā)生方向的符號(hào)的值)；該下限轉(zhuǎn)數(shù)判斷部76求出目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的絕對(duì)值|NLt|和|NRt|，將這些與規(guī)定的下限轉(zhuǎn)數(shù)(比如，等于發(fā)動(dòng)機(jī)39的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)。)進(jìn)行比較。
目標(biāo)推進(jìn)力算出部74，將操舵角輸入值φRt-ψt(或φRt-ψt)、目標(biāo)移動(dòng)角度θt-ψt和由橫向移動(dòng)操作部10提供的目標(biāo)合成推進(jìn)力|TGt|作為輸入，并由輸出上述目標(biāo)推進(jìn)力|TLt|、|TRt|的上述存儲(chǔ)圖(map)構(gòu)成。
由于目標(biāo)推進(jìn)力|TLt|、|TRt|在原狀態(tài)下無(wú)法適合于發(fā)動(dòng)機(jī)39的控制，故按照發(fā)動(dòng)機(jī)39的特性，在推進(jìn)力—轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換表75中，轉(zhuǎn)換為目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt、NRt。目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt、NRt的符號(hào)對(duì)應(yīng)于目標(biāo)移動(dòng)角度θt而確定。具體來(lái)說(shuō)，如果0≤θt≤π，則將表示后退的負(fù)符號(hào)提供給左舷的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NLt，將表示前進(jìn)的正符號(hào)提供給右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NRt。另一方面，如果π＜θt＜2π(或-π＜θt＜0)，則將表示前進(jìn)的正符號(hào)提供給左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NLt，將表示后退的負(fù)符號(hào)提供給右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NRt。已求出的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt、NRt提供給作為轉(zhuǎn)速比較部的下限轉(zhuǎn)數(shù)判斷部76，另外還被輸入到換檔控制部22中。
下限轉(zhuǎn)數(shù)判斷部76判斷目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的絕對(duì)值|NLt|、|NRt|是否小于下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL(＝空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù))，將該判斷結(jié)果提供給換檔控制部22。另外，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的絕對(duì)值|NLt|、|NRt|提供給節(jié)流閥開(kāi)度算出組件80。但是，在左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)|NLt|小于下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL的場(chǎng)合，下限轉(zhuǎn)數(shù)判斷部76將下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL代入目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)|NLt|中。同樣，在右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)|NRt|小于下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL的場(chǎng)合，下限轉(zhuǎn)數(shù)判斷部76將下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL代入目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)|NRt|中。
節(jié)流閥開(kāi)度算出組件80包括左舷PI(比例積分)控制組件81和右舷PI控制組件82，它們具有相同的結(jié)構(gòu)。在左舷PI控制組件81中，從下限轉(zhuǎn)數(shù)判斷部76輸入左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)|NLt|，同時(shí)從左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13，輸入目前的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NL(≥0)。這些的偏差εL＝|NLt|-NL，通過(guò)偏差運(yùn)算部83算出。將該偏差運(yùn)算部83輸出的偏差εL提供給比例增益乘法運(yùn)算部84，同時(shí)在積分部85，接收離散積分處理。由該積分部85的積分結(jié)果提供給積分增益乘法運(yùn)算部86。比例增益乘法運(yùn)算部84輸出將比例增益kp與該偏差εL相乘的值，積分增益乘法運(yùn)算部86輸出將積分增益ki與該偏差εL的積分值相乘的值。通過(guò)加法運(yùn)算部87對(duì)它們進(jìn)行加法運(yùn)算，由此，獲得對(duì)左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的發(fā)動(dòng)機(jī)39的目標(biāo)節(jié)流閥開(kāi)度。該目標(biāo)節(jié)流閥開(kāi)度提供給左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13。這樣，左舷P1控制組件81執(zhí)行所謂的PI(比例積分)控制。
右舷PI控制組件82也按照相同的方式構(gòu)成。即，右舷PI控制組件82對(duì)右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12用的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)|NRt|與目前的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NR(≥0)之間的偏差εL，執(zhí)行PI(比例積分)控制，輸出對(duì)右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的發(fā)動(dòng)機(jī)39的目標(biāo)節(jié)流閥開(kāi)度。該目標(biāo)節(jié)流閥開(kāi)度提供給右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU14。
換檔控制部22包括左舷換檔控制組件91和右舷換檔控制組件92，它們按照相同的方式構(gòu)成。這些換檔控制組件91、92根據(jù)由推進(jìn)力—轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換表75提供的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt、NRt，分別生成換檔控制信號(hào)，該換檔控制信號(hào)用于將舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的換檔機(jī)構(gòu)43(更具體地說(shuō)，爪型離合器43d)的換檔位置控制在前進(jìn)位置、后退位置或空檔位置。這些換檔控制組件91、92在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt、NRt小于下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL時(shí)，交替周期性地將換檔機(jī)構(gòu)43的換檔位置切換到空檔位置和前進(jìn)位置或后退位置，執(zhí)行間歇地將發(fā)動(dòng)機(jī)39和螺旋槳40之間連接的間歇換檔控制(間歇連接控制)。
在下面，將該間歇移動(dòng)控制稱為“PWM控制”(脈沖寬度調(diào)制控制)。另外，在PWM控制的周期S中，換檔位置位于前進(jìn)位置或后退位置，由此，發(fā)動(dòng)機(jī)39的旋轉(zhuǎn)傳遞給螺旋槳軸42的時(shí)間稱為“移進(jìn)時(shí)間”。在PWM周期S中，除了移進(jìn)時(shí)間Sin以外的時(shí)間(S-Sin)為換檔位置為空檔位置的“空檔時(shí)間”。
左舷換檔控制組件91包括換檔規(guī)則表93，該換檔規(guī)則表93根據(jù)從推進(jìn)力—轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換表75提供的左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt的符號(hào)，輸出換檔機(jī)構(gòu)43的換檔位置(前進(jìn)位置、后退位置或空檔位置)。另外，左舷換檔控制組件91包括移進(jìn)時(shí)間算出部94(連接保持時(shí)間算出部)，該移進(jìn)時(shí)間算出部94根據(jù)從推進(jìn)力—轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換表75提供的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt的絕對(duì)值|NLt|，算出移進(jìn)時(shí)間Sin。另外，該左舷換檔控制組件91包括換檔位置輸出部95(間歇連接控制部)，該換檔位置輸出部95根據(jù)換檔規(guī)則表93和移進(jìn)時(shí)間算出部94的輸出，生成左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的換檔機(jī)構(gòu)43的換檔位置信號(hào)。
換檔規(guī)則表93在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt的符號(hào)為正時(shí)，輸出表示前進(jìn)位置的信號(hào)，在該符號(hào)為負(fù)時(shí)，輸出表示后退位置的信號(hào)。另外，在目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt的絕對(duì)值實(shí)質(zhì)上可看作為零的場(chǎng)合(比如，在100rpm或其以下)時(shí)，輸出表示空檔位置的信號(hào)。
在下限轉(zhuǎn)數(shù)判斷部76判定目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt在下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL或其以上時(shí)，移進(jìn)時(shí)間算出部94使Sin＝S。在該場(chǎng)合，不進(jìn)行PWM控制，而換檔機(jī)構(gòu)43的換檔位置保持在換檔規(guī)則表93生成的換檔位置。另一方面，在下限轉(zhuǎn)數(shù)判斷部76判定目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt小于下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL的場(chǎng)合，移進(jìn)時(shí)間算出部94使PWM控制的占空比D為D＝NLt/NLL，設(shè)定移進(jìn)時(shí)間Sin為Sin＝S·D。
換檔位置輸出部95以PWM周期S為周期，輸出換檔位置信號(hào)。更具體地說(shuō)，換檔位置輸出部95在PWM周期S中，經(jīng)過(guò)移進(jìn)時(shí)間算出部94算出的移進(jìn)時(shí)間Sin內(nèi)，連續(xù)地生成符合換檔規(guī)則表93的輸出的換檔位置信號(hào)，在剩余的空檔時(shí)間，不依賴于換檔規(guī)則表93的輸出，生成表示空檔位置的換檔位置信號(hào)。當(dāng)然，如果移進(jìn)時(shí)間Sin＝S，則始終輸出符合換檔規(guī)則表93的輸出的換檔位置信號(hào)。
右舷換檔控制組件92也按照相同的方式構(gòu)成，對(duì)與右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NRt，以及其絕對(duì)值的下限轉(zhuǎn)數(shù)判斷部76的判斷結(jié)果，執(zhí)行同樣的動(dòng)作，對(duì)右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的換檔機(jī)構(gòu)43的換檔位置進(jìn)行控制。
由于舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的發(fā)動(dòng)機(jī)39在其性質(zhì)上，不能夠按照小于下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL的情況下動(dòng)作，故無(wú)法獲得小于下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL的輸出。在此，在本實(shí)施方式中，在設(shè)定具有小于下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL的絕對(duì)值的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt、NRt時(shí)，按照下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL使發(fā)動(dòng)機(jī)39動(dòng)作，另一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)39的旋轉(zhuǎn)按照與目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt、NRt相對(duì)應(yīng)的占空比D，間歇地傳遞給螺旋槳40。由此，可獲得相當(dāng)于小于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)NLL的轉(zhuǎn)數(shù)的推進(jìn)力。
在換檔控制部22中還設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部90(原動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部)，該發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部90用于在橫向移動(dòng)模式中，判斷左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的發(fā)動(dòng)機(jī)39是否停止。該發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部90從舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14，獲得左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的發(fā)動(dòng)機(jī)39的轉(zhuǎn)數(shù)NL、NR。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部90根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)39的轉(zhuǎn)數(shù)NL、NR實(shí)質(zhì)上是否為零，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)39是否在動(dòng)作中。如果在橫向移動(dòng)模式中，任意一個(gè)舷外發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)39處于停止?fàn)顟B(tài)，則表示該情況的信號(hào)提供給換檔位置輸出部95。對(duì)此作出反應(yīng)，換檔位置輸出部95將全部的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的換檔機(jī)構(gòu)43的換檔位置控制在空檔位置。
另外，發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部90還具有控制發(fā)動(dòng)機(jī)39的再次起動(dòng)的作為再起動(dòng)控制部的功能。即，如果發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部90判斷在橫向移動(dòng)模式中，任意一個(gè)舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的發(fā)動(dòng)機(jī)39陷入了停止?fàn)顟B(tài)，則對(duì)該舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14，請(qǐng)求發(fā)動(dòng)機(jī)39的再起動(dòng)。對(duì)此作出反應(yīng)，舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14使起動(dòng)電動(dòng)機(jī)45動(dòng)作。
發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部90監(jiān)視發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NL、NR，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)39是否再起動(dòng)。如果停止?fàn)顟B(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)39再起動(dòng)，全部的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的發(fā)動(dòng)機(jī)39處于動(dòng)作狀態(tài)，則表示該情況的信號(hào)提供給換檔位置輸出部95。對(duì)此作出反應(yīng)，換檔位置輸出部95對(duì)應(yīng)于換檔規(guī)則表93和移進(jìn)時(shí)間算出部94的輸出，恢復(fù)到控制換檔機(jī)構(gòu)43的狀態(tài)。
圖9為用于說(shuō)明由左舷換檔控制組件91和右舷換檔動(dòng)控制組件92的PWM動(dòng)作的時(shí)間圖。實(shí)線表示由左舷換檔控制組件91控制的左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的換檔機(jī)構(gòu)43的換檔位置的變化。虛線表示由右舷換檔控制組件92控制的右舷的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的換檔機(jī)構(gòu)43的換檔位置的變化。
假定左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt、NRt的絕對(duì)值均小于下限轉(zhuǎn)數(shù)(空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù))NLL的場(chǎng)合。此時(shí)，分別設(shè)置于左舷換檔控制組件91和右舷換檔控制組件92的移進(jìn)時(shí)間算出部94分別算出移進(jìn)時(shí)間Sin_L，Sin_R。從而，在左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11中，在經(jīng)過(guò)PWM周期S中的移進(jìn)時(shí)間Sin_L內(nèi)，爪型離合器43d移進(jìn)到前進(jìn)位置或后退位置，在剩余的時(shí)間(S-Sin_L)內(nèi)，爪型離合器43d處于空檔位置。同樣，在右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12中，在經(jīng)過(guò)PWM周期S中的移進(jìn)時(shí)間Sin_R內(nèi)，爪型離合器43d移進(jìn)到前進(jìn)位置或后退位置，在剩余的時(shí)間(S-Sin_R)內(nèi)，爪型離合器43處于空檔位置。移進(jìn)時(shí)間Sin_L、Sin_R中，按照下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)39的旋轉(zhuǎn)傳遞給螺旋槳40。
在本實(shí)施方式中，分別設(shè)置于左舷換檔控制組件91和右舷換檔控制組件92的換檔位置輸出部95，使PWM換檔控制相互同步。即，如圖9所示，在各PWM周期中，使移進(jìn)時(shí)刻同步。由此，可改善PWM控制時(shí)的操作感。當(dāng)然，即使未使PWM換檔控制同步，可從各舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12產(chǎn)生必要的推進(jìn)力，但是由于左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的移進(jìn)時(shí)刻的偏差，操作感變差。
圖10為表示操舵控制部23的功能性結(jié)構(gòu)的方框圖，特別表示關(guān)于橫向移動(dòng)模式時(shí)的控制的結(jié)構(gòu)。操舵控制部23包括第1目標(biāo)操舵角運(yùn)算部101(目標(biāo)操舵角算出部)、第2目標(biāo)操舵角運(yùn)算部102(目標(biāo)操舵角算出部)和選擇器103以及比較部104；該第1目標(biāo)操舵角運(yùn)算部101對(duì)作用點(diǎn)F位于中心線5上時(shí)的目標(biāo)操舵角φRt、φLt進(jìn)行運(yùn)算；該第2目標(biāo)操舵角運(yùn)算部102對(duì)作用點(diǎn)F位于中心線5之外時(shí)的目標(biāo)操舵角φRt、φLt進(jìn)行運(yùn)算；該選擇器103選擇這些輸出的任意一個(gè)并輸出；該比較部104用于控制該選擇器103的切換。
比較部104對(duì)第1目標(biāo)操舵角運(yùn)算部101所運(yùn)算的右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的目標(biāo)操舵角φRt，與上述切換基準(zhǔn)舵角φS(＝tan-1(b/amax))進(jìn)行比較。即，如果第1目標(biāo)操舵角運(yùn)算部101所運(yùn)算的右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的目標(biāo)操舵角φRt在切換基準(zhǔn)舵角θt或其以上，則比較部104使選擇器103選擇第1目標(biāo)操舵角運(yùn)算部101的輸出。另一方面，在第1目標(biāo)操舵角運(yùn)算部101所運(yùn)算的右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的目標(biāo)操舵角φRt小于切換基準(zhǔn)舵角φS時(shí)，則比較部104使選擇器103選擇第2目標(biāo)操舵角運(yùn)算部102的輸出。
第1目標(biāo)操舵角運(yùn)算部101由PI(比例積分)控制組件構(gòu)成，該P(yáng)I(比例積分)控制組件以由偏航角速度傳感器9檢出的角速度ω，和從橫向移動(dòng)操作部10提供的目標(biāo)角速度ωt作為輸入。即，第1目標(biāo)操舵角運(yùn)算部101通過(guò)PI控制，按照使角速度ω與目標(biāo)角速度ωt一致的方式動(dòng)作。更具體地說(shuō)，第1目標(biāo)操舵角運(yùn)算部101包括偏差運(yùn)算部106，該偏差運(yùn)算部106對(duì)角速度ω和目標(biāo)角速度ωt之間的偏差εω進(jìn)行運(yùn)算；比例增益乘法運(yùn)算部107，該比例增益乘法運(yùn)算部107將比例增益kω1，與該偏差運(yùn)算部106的輸出εω相乘；積分部108，該積分部108對(duì)偏差運(yùn)算部106輸出的偏差εω進(jìn)行積分；積分增益乘法運(yùn)算部109，該積分增益乘法運(yùn)算部109將積分增益kθ1，與該積分部108的輸出相乘；第1加法運(yùn)算部110，該第1加法運(yùn)算部110對(duì)比例增益乘法運(yùn)算部107和積分增益乘法運(yùn)算部109的輸出進(jìn)行加法運(yùn)算，生成操舵角偏差Δφ。這些構(gòu)成操舵角偏差運(yùn)算部。
此外，第1目標(biāo)操舵角運(yùn)算部101包括存儲(chǔ)器111(基本目標(biāo)操舵角存儲(chǔ)部)和第2加法運(yùn)算部112(加法運(yùn)算部)；該存儲(chǔ)器111存儲(chǔ)作為基本目標(biāo)操舵角的初始目標(biāo)操舵角φi；該第2加法運(yùn)算部112將存儲(chǔ)于該存儲(chǔ)器111的初始目標(biāo)操舵角φi與上述第1加法運(yùn)算部110生成的操舵角偏差Δφ進(jìn)行加法運(yùn)算，并求出目標(biāo)操舵角基本值φt(＝φi+Δφ)。該目標(biāo)操舵角基本值φt在原狀態(tài)下可用作右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12用的目標(biāo)操舵角φRt。另外，目標(biāo)操舵角基本值φt的符號(hào)通過(guò)反轉(zhuǎn)部113而反轉(zhuǎn)的值-φt，被用作左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11用的目標(biāo)操舵角φLt。
存儲(chǔ)器111由非易失性的可改寫(xiě)存儲(chǔ)器，比如，閃存器或EEPROM(電可刪除·寫(xiě)入的只讀存儲(chǔ)器)構(gòu)成。在該存儲(chǔ)器111中，比如，船舶1從經(jīng)銷(xiāo)商向用戶的交接之前，比如采用專(zhuān)用的輸入裝置，寫(xiě)入初始目標(biāo)操舵角φi。此時(shí)的初始目標(biāo)操舵角φi比如，根據(jù)對(duì)應(yīng)于船體2和舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的種類(lèi)而確定的設(shè)計(jì)上的瞬間中心Gi(ai，0)，設(shè)為φi＝tan-1(b/ai)。瞬間中心Gi(ai，0)也可以是通過(guò)進(jìn)行試驗(yàn)航行，由實(shí)測(cè)而求出的。
在該存儲(chǔ)器111中，還可將與初始目標(biāo)操舵角φi相對(duì)應(yīng)的參數(shù)ai，b作為初始目標(biāo)操舵角信息而存儲(chǔ)。在該場(chǎng)合，初始目標(biāo)操舵角φi通過(guò)φi＝tan-1(b/ai)的運(yùn)算而求出。
在本實(shí)施方式中，附加有學(xué)習(xí)功能，即學(xué)習(xí)依賴于船舶1的荷載的變化等的瞬間中心G的變化的學(xué)習(xí)功能。即，設(shè)置有更新存儲(chǔ)器111中的初始目標(biāo)操舵角φi的寫(xiě)入處理部114。該寫(xiě)入處理部114在停止舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的驅(qū)動(dòng)，并停止航行控制時(shí)，或在從橫向移動(dòng)模式切換到通常航行模式時(shí)，將第2加法運(yùn)算部112生成的目標(biāo)操舵角基本值φt作為新的初始目標(biāo)操舵角φi，寫(xiě)入到存儲(chǔ)器111中。
第2目標(biāo)操舵角運(yùn)算部102也由PI(比例積分)控制組件構(gòu)成，該P(yáng)I控制組件將由偏航角速度傳感器9檢出的角速度ω，和由橫向移動(dòng)操作部10提供的目標(biāo)角速度ωt作為輸入。即，第2目標(biāo)操舵角運(yùn)算部102通過(guò)PI控制，按照使角速度ω與目標(biāo)角速度ωt一致的方式動(dòng)作。具體來(lái)說(shuō)，第2目標(biāo)操舵角運(yùn)算部102包括偏差運(yùn)算部116，該偏差運(yùn)算部116對(duì)角速度ω和目標(biāo)角速度ωt的偏差εω進(jìn)行運(yùn)算；比例增益乘法運(yùn)算部117，該比例增益乘法運(yùn)算部117將比例增益kω2，與該偏差運(yùn)算部116的輸出εω相乘；積分部118，該積分部118對(duì)偏差運(yùn)算部116輸出的偏差εω進(jìn)行積分；積分增益乘法運(yùn)算部119，該積分增益乘法運(yùn)算部119將積分增益kθ2，與該積分部118的輸出相乘；第1加法運(yùn)算部120，該第1加法運(yùn)算部120對(duì)比例增益乘法運(yùn)算部117和積分增益乘法運(yùn)算部119的輸出進(jìn)行加法運(yùn)算，生成目標(biāo)操舵角校正值ψt。另外，第2目標(biāo)操舵角運(yùn)算部102還包括存儲(chǔ)器121，該存儲(chǔ)器121存儲(chǔ)切換基準(zhǔn)舵角φS；第2加法運(yùn)算部122，該第2加法運(yùn)算部122將存儲(chǔ)于該存儲(chǔ)器121中的切換基準(zhǔn)舵角φS，與上述第1加法運(yùn)算部120生成的目標(biāo)操舵角校正值ψt進(jìn)行加法運(yùn)算，并求出右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12用的目標(biāo)操舵角φRt(＝φS+ψt)；反轉(zhuǎn)部123，該反轉(zhuǎn)部123生成將切換基準(zhǔn)舵角φS的符號(hào)反轉(zhuǎn)而成的值-φS；第3加法運(yùn)算部124，該第3加法運(yùn)算部124對(duì)該反轉(zhuǎn)部123生成的值-φS與目標(biāo)操舵角校正值ψt進(jìn)行加法運(yùn)算，并生成左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11用的目標(biāo)操舵角φLt(＝-φS+ψt)。存儲(chǔ)器121生成的切換基準(zhǔn)舵角φS還可提供給上述比較部104。
另外，選擇器103可將由第1加法運(yùn)算部120生成的目標(biāo)操舵角校正值ψt，和零切換并輸出。
通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，在中心線5上的規(guī)定范圍Δx(x＝amin～amax的范圍。參照?qǐng)D7)內(nèi)，使作用點(diǎn)F移動(dòng)，并達(dá)到目標(biāo)角速度ωt的狀態(tài)中，通過(guò)選擇器103，選擇第1目標(biāo)操舵角運(yùn)算部101生成的目標(biāo)操舵角φLt、φRt，并提供給舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14。此時(shí)，在左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的目標(biāo)操舵角φLt、φRt之間，φLt＝-φRt的關(guān)系成立。另外，選擇器103作為節(jié)流閥控制部21的運(yùn)算中所采用的ψt的值，輸出ψt＝0。
另一方面，如果即使在使作用點(diǎn)F在中心線5上的規(guī)定范圍Δx內(nèi)移動(dòng)，仍無(wú)法達(dá)到目標(biāo)角速度ωt，作用點(diǎn)F到達(dá)該范圍Δx的端點(diǎn)(amax，0)，則使φRt＜φS，選擇器103選擇第2目標(biāo)操舵角運(yùn)算部102的輸出。由此，按照作用點(diǎn)F向中心線5之外移動(dòng)的方式，針對(duì)左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12，設(shè)定以切換基準(zhǔn)舵角φS為基準(zhǔn)的目標(biāo)操舵角φLt、φRt。另外，選擇器103作為節(jié)流閥控制部21的運(yùn)算所采用的ψt的值，輸出第1加法運(yùn)算部120生成的值。
圖11為用于說(shuō)明由節(jié)流閥控制部21的節(jié)流閥控制的時(shí)間圖。目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)算出組件70從操舵控制部23，獲得右舷目標(biāo)操舵角φRt(或?qū)嶋H上檢出的操舵角φR)和目標(biāo)操舵角校正值ψt，另外，從橫向移動(dòng)操作部10，獲得目標(biāo)移動(dòng)角度θt和目標(biāo)合成推進(jìn)力|TGt|(步驟S10)。
根據(jù)這些，主要通過(guò)目標(biāo)推進(jìn)力算出部74的作用，算出左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的目標(biāo)推進(jìn)力|TLt|、|TRt|(步驟S11)。另外，通過(guò)推進(jìn)力—轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換表75，求出與目標(biāo)推進(jìn)力|TLt|、|TRt|和目標(biāo)移動(dòng)角度θ相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt、NRt(在絕對(duì)值小于下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL時(shí)，采用下限轉(zhuǎn)數(shù)。)(步驟S12)。另外，根據(jù)該數(shù)據(jù)，主要通過(guò)節(jié)流閥開(kāi)度算出組件80的作用，生成節(jié)流閥開(kāi)度指令，并供給舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14(步驟S13)。對(duì)應(yīng)于此，該舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14按照已提供的節(jié)流閥開(kāi)度指令，控制各節(jié)流閥驅(qū)動(dòng)器52(步驟S14)。這樣，對(duì)舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的發(fā)動(dòng)機(jī)39的節(jié)流閥開(kāi)度進(jìn)行控制，其結(jié)果是，對(duì)這些發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行控制。由此，左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12分別產(chǎn)生目標(biāo)推進(jìn)力|TLt|、|TRt|。
節(jié)流閥控制部21還判斷是否繼續(xù)進(jìn)行橫向移動(dòng)模式的控制(步驟S15)。該判斷可通過(guò)是否繼續(xù)進(jìn)行橫向移動(dòng)操作部10的操作，即，是否檢出來(lái)自橫向移動(dòng)操作部10的有意的輸入來(lái)判斷。此外，在檢出了來(lái)自轉(zhuǎn)向操作部7或節(jié)流閥操作部8的有意的輸入的場(chǎng)合，作為應(yīng)從橫向移動(dòng)模式恢復(fù)到通常航行模式的方式，結(jié)束步驟S10～S14的控制。在繼續(xù)進(jìn)行橫向移動(dòng)模式的控制的場(chǎng)合，反復(fù)進(jìn)行從步驟S10起的處理。
圖12為用于說(shuō)明關(guān)于左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的換檔機(jī)構(gòu)43的控制內(nèi)容的流程圖。如果通過(guò)推進(jìn)力—轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換表75，算出目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt(步驟S20)，則通過(guò)下限轉(zhuǎn)數(shù)判斷部76，對(duì)其絕對(duì)值和下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL進(jìn)行比較(步驟S21)。當(dāng)目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt小于下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL時(shí)，換檔控制部22的移進(jìn)時(shí)間算出部9使占空比D為D＝NLt/NLL，下限轉(zhuǎn)數(shù)判斷部76將目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt的絕對(duì)值作為下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL，輸入到節(jié)流閥開(kāi)度算出組件80(左舷PI控制組件81)(步驟S22A)。
另外，移進(jìn)時(shí)間算出部94算出移進(jìn)時(shí)間Sin＝S·D(步驟S23)。另外，通過(guò)換檔規(guī)則表93，設(shè)定與目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt相對(duì)應(yīng)的換檔位置(步驟S23)。根據(jù)這些，從換檔位置輸出部95，輸出換檔位置指令(步驟S24)。根據(jù)該換檔位置指令，舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13對(duì)換檔驅(qū)動(dòng)器52進(jìn)行控制。
目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt在下限轉(zhuǎn)數(shù)NLL或其以上時(shí)(步驟S21)，移進(jìn)時(shí)間算出部94使占空比D為D＝1，下限轉(zhuǎn)數(shù)判斷部76將目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt在原狀態(tài)下輸入到節(jié)流閥開(kāi)度算出組件80(左舷PI控制組件81)中(步驟S22B)。然后，進(jìn)行從步驟S23起的處理。
步驟S25中的判斷與圖11的步驟S15中的判斷相同，通過(guò)節(jié)流閥控制部21進(jìn)行。
此外，關(guān)于右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的換檔機(jī)構(gòu)43的控制也按照相同的方式進(jìn)行。
圖13為用于說(shuō)明由操舵控制部23的橫向移動(dòng)模式時(shí)的控制動(dòng)作的流程圖。操舵控制部23獲得偏航角速度傳感器9檢出的角速度ω，與從橫向移動(dòng)操作部10輸入的目標(biāo)角速度ωt(步驟S30A)。第1目標(biāo)操舵角運(yùn)算部101通過(guò)PI控制，求出目標(biāo)操舵角基本值φt＝φi+Δφ(步驟S30B)。另外，求出左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的目標(biāo)操舵角φLt＝-φt，φRt＝φt，并輸入到選擇器103中(步驟S31)。
另一方面，在比較部104中，對(duì)目標(biāo)操舵角基本值φt與切換基準(zhǔn)舵角φS(tan-1(b/amax))進(jìn)行大小比較(步驟S32)。如果φt≥φS，則按照選擇第1目標(biāo)操舵角運(yùn)算部101的輸出的方式對(duì)選擇器103進(jìn)行控制(步驟S33)。另外，操舵控制部23將第2目標(biāo)操舵角運(yùn)算部102側(cè)的積分部118的積分值置零(步驟S34)。此外，如果φt＜φS，則按照選擇第2目標(biāo)操舵角運(yùn)算部102的輸出的方式對(duì)選擇器103進(jìn)行控制(步驟S35)。第2目標(biāo)操舵角運(yùn)算部102通過(guò)PI控制，算出目標(biāo)操舵角校正值ψt(步驟S36)，此外，根據(jù)此，算出左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的目標(biāo)操舵角φLt＝ψt-φS，φRt＝ψt+φS(步驟S37)。
通過(guò)選擇器13選擇的左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的目標(biāo)操舵角φLt、φRt輸出給舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14(步驟S38)。從而，舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14根據(jù)已提供的目標(biāo)操舵角φLt、φRt，對(duì)左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的操舵驅(qū)動(dòng)器53進(jìn)行控制。然后，操舵控制部23判斷是否應(yīng)結(jié)束由橫向移動(dòng)模式的控制(步驟S39)。該判斷與在圖11的步驟S15中，通過(guò)節(jié)流閥控制部21進(jìn)行的判斷相同。當(dāng)應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行橫向移動(dòng)模式時(shí)，反復(fù)進(jìn)行從步驟S30A起的控制。
圖14為用于說(shuō)明設(shè)置于換檔控制部22的發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部90在橫向移動(dòng)模式時(shí)執(zhí)行的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的停止監(jiān)視處理的流程圖。發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部90監(jiān)視從舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14提供的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NL、NR，判斷至少一個(gè)舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的發(fā)動(dòng)機(jī)39是否停止(步驟S40)。如果任意一個(gè)舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的發(fā)動(dòng)機(jī)39也處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，則繼續(xù)進(jìn)行由換檔位置輸出部95的換檔機(jī)構(gòu)43的控制(步驟S41)。
另一方面，如果檢出任意一個(gè)舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的發(fā)動(dòng)機(jī)39的停止?fàn)顟B(tài)，則向換檔位置輸出部95，提供用于使全部的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的換檔機(jī)構(gòu)43的換檔位置位于空檔位置的指令(步驟S42)。由此，處于從任意一個(gè)舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12，均不產(chǎn)生推進(jìn)力的狀態(tài)。接著，發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部90向發(fā)動(dòng)機(jī)39停止的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)ECU13、14，提供再次起動(dòng)指令(步驟S43)。由此，在該舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12中，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)45動(dòng)作，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)39的再次起動(dòng)。
然后，發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部90判斷是否結(jié)束控制(步驟S44)。該判斷與在圖11的步驟S15中，由節(jié)流閥控制部21進(jìn)行的判斷相同。當(dāng)應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行橫向移動(dòng)模式的控制時(shí)，反復(fù)進(jìn)行從步驟S40起的控制。
圖15為用于說(shuō)明本發(fā)明的第2實(shí)施方式的方框圖，示出可代替圖8的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)算出組件70而采用的轉(zhuǎn)數(shù)算出組件130的結(jié)構(gòu)。在該圖15中，與圖8所示的各部分相同的功能部分附上同一的參照符號(hào)而表示。另外，同時(shí)參照上述的圖1～圖14。
在本實(shí)施方式中，對(duì)應(yīng)于從橫向移動(dòng)操作部10提供的目標(biāo)合成推進(jìn)力|TGt|，通過(guò)推進(jìn)力—轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換表131(第1轉(zhuǎn)速設(shè)定部)，求出左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt。該目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt提供給發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)運(yùn)算部132(第2轉(zhuǎn)速設(shè)定部)。還向發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)運(yùn)算部132，提供右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的目標(biāo)操舵角φRt(也可為已檢測(cè)的φR。)、目標(biāo)操舵角校正值ψt和目標(biāo)移動(dòng)角度θt。根據(jù)這些，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)運(yùn)算部13按照獲得朝向目標(biāo)移動(dòng)角度θt，使船體2移動(dòng)的合成推進(jìn)力的方式，求出右舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)12的發(fā)動(dòng)機(jī)39用的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NRt。
目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt不一定是相當(dāng)于目標(biāo)合成推進(jìn)力|TGt|的推進(jìn)力由舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11產(chǎn)生的值。最好，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)NLt為小于與目標(biāo)合成推進(jìn)力|TGt|相對(duì)應(yīng)的值。這是由于在橫向移動(dòng)操作船時(shí)，舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12產(chǎn)生的推進(jìn)力的方向和船體2的移動(dòng)方向有較大不同，故盡管合成推進(jìn)力|TG|小，舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的發(fā)動(dòng)機(jī)39仍高速旋轉(zhuǎn)地運(yùn)轉(zhuǎn)。由此，存在橫向移動(dòng)操作船時(shí)，船駕駛者或乘客因較大的發(fā)動(dòng)機(jī)聲音，而感到不舒服或不適的危險(xiǎn)。
在本實(shí)施方式中，可使橫向移動(dòng)操作部10的操作量與左舷舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)相關(guān)聯(lián)。由此，對(duì)于橫向移動(dòng)操作部10的操作量，以船駕駛者所期待的轉(zhuǎn)數(shù)，使發(fā)動(dòng)機(jī)39動(dòng)作。其結(jié)果是，可減緩因較大的發(fā)動(dòng)機(jī)聲音造成的不舒服感。此外，由于可獲得與橫向移動(dòng)操作部10的操作量相對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，故也沒(méi)有船駕駛者感到不適感的情況。
上面，對(duì)本發(fā)明的2個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是，本發(fā)明也可按照其它方式實(shí)施。比如，在上述實(shí)施方式中，以船體2的瞬間中心G變化為前提，但是，在可將瞬間中心G視為實(shí)質(zhì)上不變化的場(chǎng)合，可使結(jié)構(gòu)和控制內(nèi)容更加簡(jiǎn)單。具體來(lái)說(shuō)，可在存儲(chǔ)器中預(yù)先確定并存儲(chǔ)分別與各種目標(biāo)角速度ωt相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)操舵角基本值φt，在橫向移動(dòng)模式時(shí)，從存儲(chǔ)器中讀出相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)操舵角基本值φt，并確定左右的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的目標(biāo)操舵角φLt、φRt即可。此外，在即使目標(biāo)角速度ωt固定為零，也沒(méi)有關(guān)系的場(chǎng)合，橫向移動(dòng)模式時(shí)的目標(biāo)操舵角基本值φt可為通過(guò)瞬間中心G與舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的推進(jìn)力發(fā)生位置之間的幾何關(guān)系確定的一定值(作用點(diǎn)F與瞬間中心G一致的值)。在該場(chǎng)合，結(jié)構(gòu)和控制內(nèi)容更進(jìn)一步簡(jiǎn)單。
此外，在上述實(shí)施方式中，通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)39的輸出進(jìn)行控制，控制推進(jìn)力，但是比如，也可采用具有可控制螺旋槳的安裝角度(螺距)的可變螺距螺旋槳的推進(jìn)機(jī)，對(duì)推進(jìn)力進(jìn)行控制。在該場(chǎng)合，可對(duì)應(yīng)于目標(biāo)推進(jìn)力，算出可變螺距螺旋槳的目標(biāo)螺距，將可變螺距螺旋槳的螺距控制在該目標(biāo)螺距，。
還有，在上述實(shí)施方式中，對(duì)設(shè)置有一對(duì)舷外發(fā)動(dòng)機(jī)11、12的實(shí)例進(jìn)行了說(shuō)明，但是比如，也可在船體2的中心線5上，設(shè)置第3舷外發(fā)動(dòng)機(jī)。
對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是，這些只不過(guò)是使本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容明了化所采用的具體實(shí)例，本發(fā)明不應(yīng)限于這些具體的實(shí)例來(lái)解釋?zhuān)景l(fā)明的精神和范圍只有通過(guò)后附帶的權(quán)利要求的范圍來(lái)限定。
本申請(qǐng)對(duì)應(yīng)于2003年10月22日在日本特許廳提出的、申請(qǐng)?zhí)枮槿毡緦?zhuān)利申請(qǐng)2003-361459號(hào)和申請(qǐng)?zhí)枮槿毡緦?zhuān)利申請(qǐng)2003-361460號(hào)的申請(qǐng)，該申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用而編入在這里。
權(quán)利要求
1.一種推進(jìn)力控制裝置，用于控制安裝在船舶的船體上的推進(jìn)機(jī)，該推進(jìn)機(jī)包括原動(dòng)機(jī)、獲得來(lái)自該原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力并產(chǎn)生推進(jìn)力的推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件、和可切換連接狀態(tài)和切斷狀態(tài)的離合器機(jī)構(gòu)、以及使上述離合器動(dòng)作的離合器動(dòng)作裝置；在該連接狀態(tài)，將旋轉(zhuǎn)力在實(shí)際上沒(méi)有滑動(dòng)的狀態(tài)下，從上述原動(dòng)機(jī)傳遞到上述推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件；在該切斷狀態(tài)，切斷從原動(dòng)機(jī)到上述推進(jìn)力構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)力的傳遞，其特征在于，上述推進(jìn)力控制裝置包括目標(biāo)推進(jìn)力取得部，獲得上述推進(jìn)機(jī)應(yīng)產(chǎn)生的目標(biāo)推進(jìn)力；離合器控制部，根據(jù)由該目標(biāo)推進(jìn)力取得部獲得的目標(biāo)推進(jìn)力，控制上述離合器動(dòng)作裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的推進(jìn)力控制裝置，其特征在于，上述目標(biāo)推進(jìn)力取得部包括目標(biāo)轉(zhuǎn)速取得部，該目標(biāo)轉(zhuǎn)速取得部獲得上述原動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速；上述離合器控制部是，根據(jù)由上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速取得部獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，控制上述離合器動(dòng)作裝置的裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的推進(jìn)力控制裝置，其特征在于上述離合器控制部包括轉(zhuǎn)速比較部，將由上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速取得部獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與規(guī)定的下限值比較；上述離合器控制部且根據(jù)由上述轉(zhuǎn)速比較部的比較結(jié)果，可執(zhí)行間歇連接控制，即在上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速為上述下限值或其以上時(shí)，將上述離合器機(jī)構(gòu)保持在連接狀態(tài)，另一方面，在上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速比上述下限值小時(shí)，將上述離合器機(jī)構(gòu)處于間歇連接狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的航行控制裝置，其特征在于，上述離合器控制部包括連接維持時(shí)間算出部，對(duì)應(yīng)于由上述目標(biāo)推進(jìn)力取得部獲得的目標(biāo)推進(jìn)力，確定在規(guī)定的控制周期中的上述連接狀態(tài)的維持時(shí)間；間歇連接控制部，在由該連接維持時(shí)間算出部算出的維持時(shí)間內(nèi)，上述離合器機(jī)構(gòu)為連接狀態(tài)，在上述控制周期中的其余的期間內(nèi)，上述離合器機(jī)構(gòu)為切斷狀態(tài)，該間歇連接控制部可將上述離合器機(jī)構(gòu)在上述連接狀態(tài)和上述切斷狀態(tài)之間相互切換。
5.如權(quán)利要求4所述的推進(jìn)力控制裝置，其特征在于還包括原動(dòng)機(jī)控制部，根據(jù)由上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速比較部的比較結(jié)果，在上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速小于上述下限值時(shí)，以預(yù)先確定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)上述原動(dòng)機(jī)；上述連接維持時(shí)間算出部，根據(jù)由上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速比較部的比較結(jié)果，在上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速小于上述下限值時(shí)，按照可獲得與以上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)原動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)獲得的推進(jìn)力相等的推進(jìn)力的方式，算出將上述離合器機(jī)構(gòu)維持在連接狀態(tài)的維持時(shí)間。
6.如權(quán)利要求5所述的推進(jìn)力控制裝置，其特征在于，上述連接維持時(shí)間算出部是，當(dāng)上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速為Na、上述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速為Nb、上述控制周期為S、上述離合器機(jī)構(gòu)的連接狀態(tài)維持時(shí)間為s時(shí)，按照下述公式算出連接狀態(tài)維持時(shí)間s的s＝(Na/nb)·S。
7.如權(quán)利要求5所述的推進(jìn)力控制裝置，其特征在于，上述基準(zhǔn)速度確定為與上述下限值相等。
8.如權(quán)利要求3所述的推進(jìn)力控制裝置，其特征在于，上述船舶具有安裝在上述船體上的多個(gè)上述推進(jìn)機(jī)；上述離合器控制部控制分別配置在上述多個(gè)推進(jìn)機(jī)上的多個(gè)離合器動(dòng)作裝置，使得在執(zhí)行將上述離合器機(jī)構(gòu)間歇地處于連接狀態(tài)的間歇連接控制過(guò)程中，分別配置在上述多個(gè)推進(jìn)機(jī)上的多個(gè)離合器機(jī)構(gòu)的連接/切斷的切換時(shí)間同步。
9.如權(quán)利要求3所述的推進(jìn)力控制裝置，其特征在于，還包括原動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部，判斷上述原動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)還是停止?fàn)顟B(tài)；上述離合器控制部是，在執(zhí)行將上述離合器機(jī)構(gòu)間歇地處于連接狀態(tài)的間歇連接控制過(guò)程中，如果由上述原動(dòng)機(jī)判斷部判斷上述原動(dòng)機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)，則相應(yīng)于此，中斷上述間歇連接控制，其后，如果由上述原動(dòng)機(jī)判斷部判斷上述原動(dòng)機(jī)處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，則相應(yīng)于此，將上述中斷的間歇連接控制重新啟動(dòng)。
10.如權(quán)利要求9所述的推進(jìn)力控制裝置，其特征在于上述船舶具有安裝在上述船體上的多個(gè)上述推進(jìn)機(jī)；上述原動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部，判斷分別配置在上述多個(gè)推進(jìn)機(jī)上的多個(gè)原動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)還是停止?fàn)顟B(tài)；上述離合器控制部，在對(duì)分別配置在上述多個(gè)推進(jìn)機(jī)上的多個(gè)離合器機(jī)構(gòu)執(zhí)行間歇連接控制過(guò)程中，如果由上述原動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部判斷上述多個(gè)原動(dòng)機(jī)的即使任意一個(gè)處于停止?fàn)顟B(tài)，則相應(yīng)于此，中斷對(duì)全部的上述多個(gè)離合器機(jī)構(gòu)的間歇連接控制。
11.如權(quán)利要求9所述的推進(jìn)力控制裝置，其特征在于，還包括重新啟動(dòng)控制部，用于在由上述原動(dòng)機(jī)狀態(tài)判斷部判斷為停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，重新啟動(dòng)原動(dòng)機(jī)。
12.如權(quán)利要求1所述的推進(jìn)力控制裝置，其特征在于，上述離合器機(jī)構(gòu)可切換前進(jìn)連接狀態(tài)、后退連接狀態(tài)和切斷狀態(tài)；在該前進(jìn)連接狀態(tài)，將來(lái)自上述原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力按照上述推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件使上述船體前進(jìn)的方式傳遞；在該后退連接狀態(tài)，將來(lái)自上述原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力按照上述推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件使上述船體后退的方式傳遞；在該切斷狀態(tài)，來(lái)自上述原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力不傳遞到上述推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件上。
13.一種操縱船支援系統(tǒng)，用于支援船舶的操縱，該船舶具有船體和安裝在該船體上的推進(jìn)機(jī)，該推進(jìn)機(jī)包括原動(dòng)機(jī)、獲得來(lái)自該原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力并產(chǎn)生推進(jìn)力的推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件、和可切換連接狀態(tài)和切斷狀態(tài)的離合器機(jī)構(gòu)、以及使上述離合器動(dòng)作的離合器動(dòng)作裝置；在該連接狀態(tài)，將旋轉(zhuǎn)力在實(shí)際上沒(méi)有滑動(dòng)的狀態(tài)下，從上述原動(dòng)機(jī)傳遞到上述推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件；在該切斷狀態(tài)，切斷從原動(dòng)機(jī)到上述推進(jìn)力構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)力的傳遞，其特征在于，該操縱船支援系統(tǒng)包括目標(biāo)推進(jìn)力輸入操作部，用于輸入上述推進(jìn)機(jī)應(yīng)產(chǎn)生的目標(biāo)推進(jìn)力；權(quán)利要求1至12中的任意一項(xiàng)所述的推進(jìn)力控制裝置，根據(jù)由該目標(biāo)推進(jìn)力輸入操作部輸入的目標(biāo)推進(jìn)力，控制上述推進(jìn)機(jī)。
14.一種船舶，包括船體；安裝在該船體上的推進(jìn)機(jī)，該推進(jìn)機(jī)包括原動(dòng)機(jī)、獲得來(lái)自該原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力并產(chǎn)生推進(jìn)力的推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件、和可切換連接狀態(tài)和切斷狀態(tài)的離合器機(jī)構(gòu)、以及使上述離合器動(dòng)作的離合器動(dòng)作裝置；在該連接狀態(tài)，將旋轉(zhuǎn)力在實(shí)際上沒(méi)有滑動(dòng)的狀態(tài)下，從上述原動(dòng)機(jī)傳遞到上述推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件；在該切斷狀態(tài)，切斷從原動(dòng)機(jī)到上述推進(jìn)力構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)力的傳遞；權(quán)利要求13所述的操縱船支援系統(tǒng)。
15.一種推進(jìn)力控制方法，用于控制安裝在船舶的船體上的推進(jìn)機(jī)，該推進(jìn)機(jī)包括原動(dòng)機(jī)、獲得來(lái)自該原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力并產(chǎn)生推進(jìn)力的推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件、和可切換連接狀態(tài)和切斷狀態(tài)的離合器機(jī)構(gòu)、以及使上述離合器動(dòng)作的離合器動(dòng)作裝置；在該連接狀態(tài)，將旋轉(zhuǎn)力在實(shí)際上沒(méi)有滑動(dòng)的狀態(tài)下，從上述原動(dòng)機(jī)傳遞到上述推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件；在該切斷狀態(tài)，切斷從原動(dòng)機(jī)到上述推進(jìn)力構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)力的傳遞，其特征在于，該推進(jìn)力控制方法包括目標(biāo)推進(jìn)力取得步驟，獲得上述推進(jìn)機(jī)應(yīng)產(chǎn)生的目標(biāo)推進(jìn)力；離合器控制步驟，根據(jù)由該目標(biāo)推進(jìn)力取得步驟獲得的目標(biāo)推進(jìn)力，控制上述離合器動(dòng)作裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的推進(jìn)力控制方法，其特征在于，上述目標(biāo)推進(jìn)力取得步驟包括獲得上述原動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速的步驟；上述離合器控制步驟包括根據(jù)上述獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，控制上述離合器動(dòng)作裝置的步驟。
17.如權(quán)利要求16所述的推進(jìn)力控制方法，其特征在于，上述離合器控制步驟包括將上述獲得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與規(guī)定的下限值比較的步驟；間歇連接控制步驟，在上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速在上述下限值或其以上時(shí)，將上述離合器機(jī)構(gòu)保持在連接狀態(tài)，在上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速在比上述下限值小時(shí)，將上述離合器機(jī)構(gòu)處于間歇地連接狀態(tài)。
全文摘要
推進(jìn)力控制裝置控制安裝在船舶的船體上的推進(jìn)機(jī)。推進(jìn)機(jī)包括原動(dòng)機(jī)、獲得來(lái)自該原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)力并產(chǎn)生推進(jìn)力的推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件、和可切換連接狀態(tài)和切斷狀態(tài)的離合器機(jī)構(gòu)、以及使上述離合器動(dòng)作的離合器動(dòng)作裝置；該連接狀態(tài)中，將旋轉(zhuǎn)力以實(shí)際上沒(méi)有滑動(dòng)的狀態(tài)下，從上述原動(dòng)機(jī)傳遞到上述推進(jìn)力發(fā)生構(gòu)件；該切斷狀態(tài)中，切斷從原動(dòng)機(jī)到上述推進(jìn)力構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)力的傳遞。推進(jìn)力控制裝置包括目標(biāo)推進(jìn)力取得部和離合器控制部；該目標(biāo)推進(jìn)力取得部獲得上述推進(jìn)機(jī)應(yīng)產(chǎn)生的目標(biāo)推進(jìn)力；該離合器控制部根據(jù)由該目標(biāo)推進(jìn)力取得部獲得的目標(biāo)推進(jìn)力，控制(比如間歇連接控制)上述離合器動(dòng)作裝置。
文檔編號(hào)B63H21/22GK1619441SQ20041008617
公開(kāi)日2005年5月25日 申請(qǐng)日期2004年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月22日
發(fā)明者楫洋隆, 菅野功 申請(qǐng)人:雅馬哈發(fā)動(dòng)機(jī)株式會(huì)社, 雅馬哈海洋動(dòng)力株式會(huì)社